[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Dichteprüfung von Behältnissen,
bei dem man ein Behältnis unter Druck setzt oder evakuiert und eine Druckgrösse misst,
als Leckagemass-Indikation, und wobei man eine Grenzdruckgrösse für den Entscheid,
ob ein Behältnis als dicht oder als undicht gewertet wird, vorgibt und man weiter,
zeitlich von der Messung der Druckgrösse verschoben, eine für die dann vorherrschende
Behältnistemperatur signifikante Grösse misst und eine davon abgeleitete Grösse als
Korrektur der gemessenen Druckgrösse einsetzt.
[0002] Dabei sei betont, dass eine nachfolgend als Druckgrösse" bezeichnete Grösse eine
Druckdifferenz, ein Absolutdruck oder eine aus solchen abgeleitete Grösse, wie mechanische
Verformung etc., sein kann.
[0003] Im weiteren betrifft die Erfindung eine Dichteprüfeinrichtung für Behältnisse mit
einer prüfstation, worin eine für eine Behältnisleckage signifikante Druckgrösse gemessen
wird, sowie mit einer Messeinrichtung für eine für die Behältnistemperatur signifikante
Grösse, wobei die gemessene Druckgrösse, unter Berücksichtigung der für die Behältnistemperatur
signifikanten Grösse mit einer Grenzdruckgrösse verglichen wird, für einen Entscheid,
ob ein Behältnis dicht oder undicht ist.
[0004] Behältnisse werden heute mit grosser Fabrikationsgeschwindigkeit hergestellt. Dies
betrifft besonders geschweisste Dosen. Die steigende Produktionsgeschwindigkeit einerseits
und die Verwendung von immer dünnwandigerem Material anderseits, erfordern eine hohe
Präzision beim Herstellungsprozess, damit eine hohe Dichte der Behältnisse gewährleistet
ist. Auch innerhalb einer Abfüllinie, also vom Standpunkt des Dosenverarbeiters her,
ist eine hohe Dichte erforderlich, damit Lebensmittel nicht verderben, umweltfeindliche,
oder sehr wertvolle Materialien nicht aus den Behältnissen auslaufen. Sowohl die Hersteller,
wie auch die Verarbeiter von derartigen Behältnissen sind auf eine gut funktionierende,
zuverlässige Qualitätskontrolle angewiesen. Kleinste Undichten bzw. Leckagen müssen
nachgewiesen werden können. Diese hohe Anforderung an die Dichteprüfung kann heute
schon befriedigt werden.
[0005] Die Prüfung der Dichte kann auf verschiedenen Wegen erfolgen. Dabei wird das Behältnis
entweder durch Luft oder sonst ein Gas unter Druck oder unter Unterdruck gesetzt.
Bei einem allenfalls vorhandenen Leck strömt dann Luft bzw. Gas in die bzw. von der
Umgebung aus bzw. ein, wodurch sich der Behältnisinnendruck verändert.
[0006] Bei den einen Methoden wird der Behältnisinnendruck beobachtet, d.h. es wird die
Behältnisinnendruckdifferenz innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne registriert und
verglichen mit einer Grenzdruckänderungsgrösse, welche bei einem Behältnis auftritt,
der das grösste noch tolerierbare Leck aufweist. Falls die gemessene Innendruckänderung
grösser ist als die vorgegebene Grenzdruckdifferenz, dann wird das. Behältnis als
Ausschuss registriert. Hier wird somit als Druckgrösse eine Aenderung des Behältnisinnendruckes
beobachtet. Bei anderen Methoden wird das zu prüfende Behältnis in eine Autoklave
eingeschlossen. Die Luft, welche aus dem zu prüfenden Behälter ausfliesst, strömt
in die Autoklave und erhöht den dortigen Druck, was wiederum registriert wird. Hier
wird somit als Druckgrösse eine Aenderung des Behältnisumgebungsdruckes registriert.
[0007] Unter Berücksichtigung, dass sich aufgrund der Leckage der Behältnisinnendruck absenkt
(bei Evakuierung anhebt) und der Behältnisumgebungsdruck erhöht (bei Evakuierung erniedrigt),
ist es auch durchaus möglich, in Kombination das Verhalten des Behältnisinnendruckes
zum Behältnisaussendruck zu beobachten.
[0008] Unter Berücksichtigung dieser verschiedenen Methoden wird im folgenden bei der Dichteprüfung
generell von der Registrierung einer Druckgrösse gesprochen. Wie diese gemessen wird,
direkt oder indirekt, ist-im Rahmen der vorliegenden Erfindung belanglos.
[0009] Die Behälter werden entweder nach ihrer Herstellung oder nach ihrer Abfüllung auf
Dichte geprüft. In beiden Fällen weisen sie dabei je nach vorangegangenem Fabrikationsablauf,
undefinierte Temperaturen auf. Diese Temperatur variiert nicht nur von. Anlage zu
Anlage, sondern auch innerhalb einer Anlage an derselben Stelle. Als Gründe für die
Temperaturstreuung kann die Verarbeitung unterschiedlicher Behälter oder eine variable
Produktionsgeschwindigkeit, eine variable Umgebungstemperatur an verschiedenen Stellen
oder ein unterschiedliches Behältermaterial genannt werden. Es ist auch denkbar, dass
aufgrund eines Fehlers in der Produktionsstrasse letztere angehalten werden muss,
dann wieder gestartet wird, derart, dass an derselben Stelle der Produktionsstrasse,
die zu prüfenden Behältnisse mit verschiedenen Temperaturen anfallen. Zum Zeitpunkt
der Dichteprüfung der Behältnisse muss also die Behältnistemperatur keinesfalls immer
gleich sein. Auch bei in relativ engen Toleranzen konstant gehaltener Umgebungstemperatur
ist die Behältnistemperatur trotzdem nicht immer gleich, denn letztere brauchen bei
der Dichteprüfstelle noch keinesfalls thermisch mit der Umgebung ausgeglichen zu sein.
[0010] Im weiteren wird nun vom Fall gesprochen, an dem das Behältnis unter "Ueber"-Druck
gesetzt wird. Die Verhältnisse bleiben aber grundsätzlich gleich, wenn das Behältnis
unter "Unter"-Druck gesetzt wird. Wird nun ein Behältnis mit Luft gefüllt, so wird
die Behälterwand aufgrund der erhöhten Temperatur gegenüber der eingeführten Luft
Wärme an diese abgeben. Durch die dadurch bedingte Temperaturerhöhung der Luft erhöht
sich bei gleichbleibendem Luftvolumen deren Druck. Die Druckdifferenz gegenüber der
Umgebung wird grösser, die Luftdichte verändert sich. Somit verändert sich aber auch
die Leckagerate gegenüber derjenigen, welche bei einer anderen Temperatur des gleichen
Luftvolumens im Behältnis auftreten würde. Sie wird bei erhöhtem Druck grösser.
[0011] Wurde als Grenzdruckgrösse eine Druckgrösse bei einer tieferen Temperatur vorgegeben,
so wird die Dose bei erhöhter Temperatur als Ausschuss gewertet, obwohl dies nicht
zutrifft: Die erhöhte Leckagerate ist auf den temperaturbedingten erhöhten Innendruck
zurückzuführen.
[0012] Aus der DE-A-3 106 981 ist es nun bekannt, an einer Druckprüfkammer für Behältnisse
zwei Temperaturfühler vorzusehen, wovon der eine dem zu prüfenden Bauteil zustellbar
ist. Mittels dieser Temperaturfühler wird eine Temperaturdifferenz gemessen, vor der
eigentlichen Druckprüfphase und aus der gemessenen Temperaturdifferenz, welche praktisch
gleichzeitig mit der Druckmessung erfolgt, wird die Druckmessung korrigiert. Nachteilig
an diesem Vorgehen ist, dass an der Druckprüfstation zusätzliche Messfühler vorgesehen
werden müssen, und dass die Belegungszeit der Prüfstation durch die vorzunehmende
Temperaturmessung zusätzlich zur Druckmessung verlängert wird.
[0013] Aus der US-A-3 987 664 ist es im weiteren bekannt, aus dem Einschwingwerhalten einer
Druckgrösse zu identifizieren, ob der zu prüfende Behälter kalt, warm oder heiss ist.
Hierzu werden Referenz-Kurvenverläufe abgespeichert. Der seitens eines vorzusehenden
Auswertungsrechners zu betreibende Aufwand ist gross, indem empirisch und anhand von
Referenzbehältnissen erfasste Referenzkurven abgespeichert und zu Vergleichszwecken
beigezogen werden müssen.
[0014] Im weiteren ist es aus Measurement Techniques, Band 12, No. 12, Dezember 1978, New
York (US) V. T. Gladchenko et al.: "Pressure-drop system for checking the airtightness
of containers", Seiten 1678 bis 1680 bekannt, wie die theoretische Abhängigkeit des
Druckes in einem Behältnis von der Behältnistemperatur und der Zeit ist. Diese theoretischen
Betrachtungen können grundsätzlich verwendet werden, Temperaturkompensationen im hier
interessierenden Sinne vorzunehmen.
[0015] Aus Soviet Journal Of Nondestructive Testing, Band 20, No. 6, Juni 1984, New York
(US), E. l. Dogonkina et al.: "Use of microcomputers in tests of vacuum tightness".
Seiten 395 bis 400 ist es im weiteren bekannt, ein zu prüfendes Behältnis unter Druck
zu setzen, eine Serie von Messungen auszuführen, einschliesslich der Messung von Druck,
Temperatur, Druckgradient etc. Insbesondere Druck und Temperatur werden gleichzeitig
gemessen, somit in einer Druckmessstation, was wiederum das Vorsehen entsprechender
Sensoren, insbesondere von Temperatursensoren, an Druckmessstationen nötig macht,
mit dem entsprechenden konstruktiven, die Druckverhältnisse in der Kammer berücksichtigenden
Aufwand.
[0016] Auch die JP-A-58 216 926 schlägt das gleichzeitige Messen von Druck und Temperatur
vor, was bezüglich des Konstruktionsaufwandes die obgenannten Nachteile mit sich bringt.
[0017] Die JP-A-59 206 737 sowie die US-A-3 065 324, die DE-A-2 829 154 und die US―A―3 579
775 beschreiben spezielle Temperaturmessanordnungen bzw. Verfahren.
[0018] Aus der US―A―4 272 985 ist es nun im weiteren bekannt, um Temperaturfehler an einem
Verfahren zur Dichteprüfung von Behältnissen zu korrigieren, in einem ersten Vorgehensschritt
am zu prüfenden Behältnis Luft unter Umgebungsdruck einzukapseln. Druckänderungen
an dieser als Anfangsbedingung unter Atmosphärendruck stehenden Luft im Behältnis
sind ausschliesslich temperaturgegeben und werden registriert. In einem zweiten Vorgehensschritt
wird das zu prüfende Behältnis unter Ueber- oder Unterdruck gesetzt und als Leckageindikation
wird dann eine Druckgrösse gemessen. Das bei der gekapselten Umgebungsluft registrierte
Druckänderungssignal wird als Korrekturgrösse für das registrierte Drucksignal verwendet.
Hier wird die Druckmessung, die signifikant für die Leckage des Behältnisses ist,
zeitlich verschoben von einer weiteren Druckmessung vorgenommen, die schliesslich
signifikant für die Behältnistemperatur ist.
[0019] Bei diesem Vorgehen ist es nachteilig, dass am selben zu prüfenden Behältnis hintereinander
zwei Druckmessungen vorgenommen werden müssen, eine signifikant für die Behältnistemperatur,
die zweite für die Lekkage, was relativ zeitaufwendig ist, womit die Prüfstation durch
ein zu Prüfendes Behältnis lange belegt wird. Anderseits müssen an dieser Prüfstation
keine zusätzlichen Sensoren vorgesehen werden, denn das temperatursignifikante Signal
wird aus einer Druckmessung ermittelt, mithin mittels eines Sensors, der ohnehin vorzusehen
ist.
[0020] Ausgehend von einem Verfahren bzw. einer Einrichtung der letztgenannten Art setzt
sich die vorliegende Erfindung zum Ziel, ein Verfahren bzw. eine Dichteprüfeinrichtung
obgenannter Gattung zu schaffen, bei welcher die genannten Nachteile behoben werden,
d.h. die Prüfstation nur so lange belegt wird, wie dies für die Leckage signifikante
Druckmessung notwendig ist und dabei gleichzeitig nicht zusätzliche Messensoren an
der prüfstation vorzusehen sind.
[0021] Dies wird bei der Ausbildung des genannten Verfahrens- nach dem kennzeichnenden Teil
von Anspruch 1 erreicht, bei der genannten Dichteprüfeinrichtung gemäss dem kennzeichnenden
Teil von Anspruch 13.
[0022] Es wird somit die Temperaturmessung vor oder nach der Dichteprüfung vorgenommen.
Die gemessene Temperatur kann nicht direkt zu Druckgrössenkorrekturzwecken beigezogen
werden, sondern erst, nachdem durch zeitliche Vorwärts oder Rückwärts-Extrapolation
auf die Temperatur im Zeitraum der Dichteprüfung geschlossen worden ist, wozu eine
Vorkenntnis oder Identifikation des thermischen Verhaltens des Behältnisses erforderlich
ist. Erst nach Rückschluss auf die Temperatur bei der Dichteprüfung kann letztere
wiederum korrigierend auf die eine oder andere der Druckgrössen angewandt werden.
[0023] Es wird nun weiter vorgeschlagen, dass man das thermische Zeitverhalten des Behältnisses
bestimmt, daraus gemäss Wortlaut von Anspruch 3 die Temperatur des Behältnisses im
Zeitraum der Druckgrössenmessung bestimmt.
[0024] Im weiteren wird vorgeschlagen, dass die Temperaturabhängigkeit der Grenzdruckgrösse
oder der gemessenen Druckgrösse entweder nach Vorliegen der Behältnistemperatur im
Zeitabschnitt der Druckgrössenmessung gemäss Wortlaut von Anspruch 4 berücksichtigt
wird, oder dass diese Abhängigkeit als Funktion der unabhängigen Variablen "Temperatur"
abgespeichert wird und mit der bestimmten Behältnistemperatur bei der Druckgrössenmessung
in' die Funktion eingegangen wird, gemäss Wortlaut von Anspruch 5.
[0025] Es wird weiter vorgeschlagen, gemäss Wortlaut von Anspruch 6, dass man das thermische
Zeitverhalten des Behältnisses aus Messung mindestens einer Behältnistemperatur sowie
Vorbestimmung der thermischen Behältniszeitkonstanten - letzteres rechnerisch, unter
Berücksichtigung die Zeitkonstante festlegender Behältnis- und/oder Füllmediums-Parametern,
oder aber experimentell gemäss Wortlaut von Anspruch 7 - bestimmt.
[0026] Diesbezüglich flexibler wird man, unter Berücksichtigung, dass sich das thermische
Zeitverhalten der Behältnisse, insbesondere bei variablem Behältnistyp, ändern kann,
indem man das thermische Zeitverhalten des Behältnisses aus zeitverschobenen Messungen
von Behältnistemperaturen identifiziert, unter Berücksichtigung des Messungs-Zeitabstandes
gemäss Wortlaut von Anspruch 8.
[0027] Bei allen erwähnten Varianten wird die Temperaturmessung dadurch rauschunanfälliger,
dass man sie durch Mittelung mehrerer Messungen über die Messzeit durchführt.
[0028] Ein weiteres Problem bei der Temperaturmessung in allen erwähnten und noch zu erwähnenden
Verfahrensvarianten ergibt sich dadurch, dass die Temperatur an Behältnis nicht ausgeglichen
zu sein braucht. Zudem ist die Wärmestrahlung, die insbesondere bei kontaktloser Temperaturmessung
eigentlich registriert wird, abhängig vom Material, der Oberflächenbearbeitung etc.
an verschiedenen Behältnisstellen. Um deshalb eine repräsentative Temperaturmessung
zu erzielen, wird weiter vorgeschlagen, dass man letztere durch Mittelung mehrerer
Messungen an unterschiedlichen Behältnisstellen durchführt, gemäss Wortlaut von Anspruch
10.
[0029] Letzterwähntes Problem wird aber auf höchst elegante Art und Weise dadurch gelöst,
dass man gemäss Wortlaut von Anspruch 11 die Behältnistemperatur vor der Druckgrössenmessung
und vor Schliessen des Behältnisses durch Messung der thermischen Strahlung aus dem
Behältnishohlraum durchführt, als Messung des integralen thermischen Energie-Zustandes
des Behältnisses. Es hat sich nämlich gezeigt, dass der Behältnishohlraum ähnlich
einem schwarzen Körper wirkt und die Temperaturstrahlung aus diesem Hohlraum bereits
die gesuchte repräsentative, d.h. gemittelte Temperatur ist. Diese Messung berücksichtigt
lokal unterschiedliche Innen- und Aussen-Oberflächen, -materialien etc.
[0030] Letzterwähntes Vorgehen ist insbesondere bei Relativbewegung von Behältnis und Temperaturmessanordnung
ausserordentlich einfach, wobei dann in weiter vorteilhafter Weise die Aenderung der
detektierten Strahlung bei Einlaufen der Behältnisöffnung in den Sensibilitätsbereich
der Anordnung als Kriterium dafür verwendet wird, wann die Anordnung repräsentativ
misst. Mit anderen Worten wird ausgenützt, dass die detektierte Wärmestrahlung wesentlich
unterschiedlich ist, je nachdem, ob der Detektor der Anordnung die Strahlung detektiert,
wenn kein Behältnishohlraum gegenüberliegt, oder wenn dies der Fali ist. Diese Aenderung
wird direkt dazu ausgenützt festzulegen, wann das Detektorausgangssignal für die Behältnistemperatur
repräsentativ ist, d.h. wann dieses Ausgangssignal auch weiter zu verarbeiten ist.
[0031] Im weiteren wird nun an der Dichteprüfeinrichtung gemäss Wortlaut von Anspruch 14
die Messeinrichtung mit einem Eingang einer Korrektureinheit verbunden, an deren Ausgang
ein Signal in Abhängigkeit des Signals an Eingang erscheint, wobei vorzugsweise der
Ausgang der Korrektureinheit auf einen Eingang einer Vergleichseinheit geführt ist,
mit einem zweiten Eingang, welch letzterem ein weiteres Signal zugeführt wird, das
der gemessenen, für die Behältnisleckage repräsentativen Druckgrösse entspricht.
[0032] Die Korrektureinheit umfasst in einer Ausführungsvariante eine Recheneinheit.
[0033] Im weiteren wird vorgeschlagen, gemäss Wortlaut von Anspruch 16, dass ein Ausgang
der Messeinrichtung auf einem Eingang einer Zeitfunktionseinheit geführt ist, dass
ein Schaltorgan vorgesehen ist, welches die Vornahme der Dichteprüfung anzeigt, wobei
das Schaltorgan dann das Auslesen des Ausgangssignals der Zeitfunktionseinheit ansteuert,
und das Ausgangssignal der Zeitfunktionseinheit, der Behältnistemperatur bei Auslösen
des Schaltorgans entsprechend, auf den Eingang der Korrektureinheit geführt ist.
[0034] Es wird somit mit der Temperaturmessung eine Zeitfunktion gestartet, die dem thermischen
Verhalten des Behältnisses entspricht und bei Vornahme der Dichteprüfung wird der
dann vorherrschende Zeitfunktionswert ausgelesen.
[0035] Wie unter Einsatz heute üblicher Mikroprozessorentechnik wird nun weiter gemäss Wortlaut
von Anspruch 17 vorgeschlagen, dass die Zeitfunktionseinheit eine Recheneinheit umfasst,
mit einer Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Behältnis- und/oder Füllmediums-parametern,
und dass sie die thermische Zeitkonstante des Behältnisses berechnet und vorzugsweise,
mindestens bei Auslösen des Schaltorgans aus dem Signal am Eingang der Zeitfunktionseinheit
als Anfangswert der Zeitkonstanten, den Wert einer Zeitfunktion im Zeitpunkt des Auslösens
berechnet und ausgibt.
[0036] In einer weiteren Ausführungsvariante gemäss Anspruch 18 gibt die Messeinrichtung
zu mindestens zwei Zeitpunkten einen Messwert aus und die Zeitfunktionseinheit identifiziert
aus den Messwerten und der Zeitdifferenz ihres Auftretens das thermische Zeitverhalten
des Behältnisses, insbesondere dessen Zeitkonstante; die Zeitfunktionseinheit simuliert
dann dieses Verhalten mit mindestens einem Temperaturmesswert als Stützwert. Durch
das besagte Schaltorgan wird dann ein Ausgang der Zeitfunktionseinheit auf die Korrektureinheit
geschaltet, mit einem dem für die Behältnistemperatur bei der Dichteprüfung in der
Prüfstation repräsentativen Signalwert.
[0037] Um die Genauigkeit der Temperaturmessung zu erhöhen, wird weiter vorgeschlagen, dass
die Messeinrichtung mehrere Messungen vornimmt, wie abtastet, zu unmittelbar aufeinanderfolgenden
Zeitpunkten, und dass ihr eine Zeitmittelwertseinheit nachgeschaltet ist, deren Ausgangssignal
als Temperaturmesswertsignal im genannten Sinne weiterverarbeitet wird, gemäss Anspruch
19.
[0038] Um im weiteren eine in jedem Fall repräsentative Messung für den Temperaturzustand
des Behältnisses zu erhalten, wird gemäss Anspruch 20 vorgeschlagen, dass die Temperaturmessanordnung
mehrere Sensoren umfasst, deren Ausgänge einer Mittelwertseinheit zugeführt sind,
deren Ausgangssignal wiederum weiterverarbeitet wird.
[0039] Auf höchst einfache Art und Weise wird im bereits erwähnten Sinne eine für das Behältnis
repräsentative Temperaturmessung gemäss Anspruch 21, dadurch vorgenommen, dass die
Messeinrichtung einen Strahlungssensor umfasst, der so relativ zum Behältnis angeordnet
ist, dass dessen Oeffnung in seinem Sensibilitätsbereich liegt, und es ist, bei Relativbewegung
von Behältnis und Sensor, vorzugsweise ein Positionsdetektor vorgesehen, der den Sensorausgang
dann als temperaturrepräsentatives Signal weiterleitet, wenn die Behältnisöffnung
im Sensibilitätsbereich des Sensors liegt. Ohne grossen Mehraufwand wird dies weiter
gemäss Anspruch 22 dadurch realisiert, dass der Positionsdetektor den Sensor selbst
umfasst, dem eine Schwellwerteinheit nachgeschaltet ist, welch letztere den Sensorausgang
dann weiterleitet, wenn das Ausgangssignal des Sensors ihren Schwellwert erreicht.
[0040] Die Erfindung wird anschliessend beispielsweise anhand von Figuren erläutert.
[0041] Es zeigen:
Fig. 1 anhand eines Blockdiagramms das erfindungsgemässe Verfahren bzw. die erfindungsgemässe
Einrichtung bei quasi gleichzeitiger Temperaturmessung und Dichteprüfung,
Figur 2 in Darstellung analog zu Figur 1 eine weitere Variante des erfindungsgemässen
Verfahrens bzw. der erfindungsgemässen Einrichtung,
Figur 3 eine Verstärkerschaltung zur Realisation einer Korrektureinheit wie in Figur
1 eingesetzt,
Figur 4 eine Verstärkerschaltung zur Realisation einer Korrektureinheit wie in Figur
2 eingesetzt,
Figur 5 eine weitere Ausführungsvariante des erfindungsgemässen Verfahrens bzw. der
erfindungsgemässen Einrichtung anhand eines Blockdiagrammes bei zeitlicher Verschiebung
von Temperaturmessung und Dichteprüfung,
Figur 6 eine weitere Ausführungsvariante an der Darstellung gemäss Figur 5 bei Voridentifikation
des thermischen Behältnisverhaltens und entsprechender Direktsimulation,
Figur 7 eine weitere Ausführungsvariante an der Anordnung gemäss Figur 5 für die On-line-Bestimmung
des thermischen Behältnisverhaltens,
Figur 8 anhand eines detaillierteren Blockdiagrammes eine weitere Ausführungsvariante
der Anordnung gemäss Figur 5 zur on-line-Identifikation und Simulation des thermischen
Behältnis-Zeitverhaltens,
Figur 9 eine erfindungsgemässe Anordnung eines Wärmesensors, wie eines pyroelektrischen
Detektors, schematisch dargestellt.
[0042] In Figur 1 ist anhand eines Blockdiagramms eine erste Variante des vorgeschlagenen
Verfahrens bzw. der entsprechenden Einrichtung dargestellt. Ein auf Dichte zu prüfendes
Behältnis 1 wird mit einem Prüfdruck bezüglich seiner Umgebung Po beaufschlagt. Danach
wird über eine unbestimmte Zeitspanne T das Behältnis einer Dichteprüfstation 3 bekannter
Bauart zugeführt. Das Resultat der Dichteprüfung im Zeitpunkte ist eine mit einer
Sensorenanordnung 5 gemessene Druckgrösse p bei der Temperatur 8, im Zeitabschnitt
der Dichteprüfung, d.h. zur Zeit t,. Die Druckgrösse p, die bei der Dichteprüfung
gemessen wird, ist z.B. der nach-Verstreichen der Zeitspanne T noch vorherrschende
Behältnisinnendruck, beides auf den Umgebungsdruck bezogen, oder, wenn bei der Dichteprüfung
das Behältnis 1 in eine Autoklave eingeführt wird, ist p, z.B. der sich dann einstellende
Druck in der Autoklave. Die Technik, die angewandt wird, um die Dichteprüfung vorzunehmen,
d.h., welche Druckgrösse p beobachtet wird, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung
unwesentlich. Wesentlich ist, dass als Resultat der Dichteprüfung direkt oder indirekt
eine Druckgrösse p (6
1) zur Verfügung steht.
[0043] Die gemessene Druckgrösse p (6
1) als Mass für die Leckage muss nun mit einer entsprechenden, vorgegebenen Druckgrösse
PG verglichen werden, d.h. es muss festgestellt werden, ob die gemessene Druckgrösse
grösser oder kleiner ist als besagte Grenz-Grösse, um zu entscheiden, ob das Behältnis
als dicht oder als undicht zu bezeichnen ist.
[0044] Gemäss Figur 1 wird die Grenzdruckgrösse p
G, bezogen auf eine Temperatur 8
2, bei welcher die Grenz- Druckgrösse
PG vorgegeben wurde, abweicht. Die mit einem Temperaturmessfühler 11 gemessene Dichteprüfungstemperatur
θ
1 wird ebenfalls der Korrektureinheit 9 zugeführt. Letztere arbeitet grundsätzlich
als Funktionsgenerator und berücksichtigt die wenigstens in erster Näherung lineare
Abhängigkeit zwischen Druckgrösse p und Temperatur 8, bei konstantem Volumen. Durch
Eingabe der Steigung a und Vorgabe der Grenz-Druckgrösse P
G bei der Temperatur θ
2 wird die Korrekturkurve, wie schematisch eingetragen, vorgegeben, mit der durch den
Füher 11 erfassten Temperatur 6, in diese Funktion eingegangenen, womit die GrenzDruckgrösse
P
G von ihrem Temperaturbezugswert 8
2, bei Vorgabe, auf den tatsächlich bei der Dichteprüfung vorliegenden Temperaturwert
8
1, wie mit dem Sensor 11 erfasst, korrigiert wird. Am Ausgang der Korrektureinheit
9 erscheint ein dem korrigierten Grenz-Druckwert P
G (θ
1) entsprechendes Signal, welches nun an einer Vergleichseinheit 13 mit der gemessenen
Druckgrösse nun bezogen auf die gleichen Temepraturen θ
1, verglichen wird. Aus dem Vergleichsresultat am Ausgang der Vergleichseinheit 13
wird schliesslich die Selektion vorgenommen, ob das geprüfte Behältnis 1 dicht ist
oder nicht.
[0045] Anstelle einer Korrektur der vorgegebenen GrenzDruckgrösse P
G (8
2), wie in Figur 1 schematisch dargestellt, ist es auch durchaus möglich, die gemessene
Druckgrösse p (8
1), das Resultat der Dichteprüfung im Zeitpunkt t
1, zu korrigieren. Hierzu wird, wie in Figur 2 schematisch dargestellt, wiederum die
Temperatur θ
1 im Zeitabschnitt t, der Dichteprüfung gemessen und es wird an einer Korrektureinheit
15, die wenigstens in erster Näherung lineare Abhängigkeit zwischen Druck und Temperatur
bei konstantem Volumen berücksichtigend, die gemessene Druckgrösse p; gemessen bei
der Temperatur θ
1, auf die vorbekannte Temperatur 0
2 korrigiert, bei welcher die Grenzdruckgrösse p
G an der Vorgabeeinheit 7 vorgegeben wurde. Die Korrektureinheiten 9 bzw, 15 lassen
sich beispielsweise in analoger Bauweise höchst einfach realisieren.
[0046] In Figur 3 ist eine einfache Schaltung zur Realisation der Korrektureinheit 9 dargestellt.
Ein der Temperatur 8, bei der Dichteprüfung entsprechendes Signal wird einem ersten
Verstärker 15 zugeführt, mit Verstärkung 1, woran die Differenz dieses Signals und
eines vorgegebenen, der Temperatur 6
2 entsprechenden Signals, gebildet wird. Letzteres entspricht der Temperatur, bei welcher
die Grenz- Druckgrösse p
G vorgegeben wurde. Mit dem dieser Temperaturdifferenz θ
2―θ
1 entsprechenden Ausgangssignal wird der Eingang eines weiteren Verstärkers 17 gespiesen,
dessen Verstärkung entsprechend der Charakteristiksteigung a eingestellt wird. Durch
offsetvorgabe entsprechend der Grenz- Druckgrösse P
G bei Temperatur 8
2 wird die Verstärkerübertragungskennlinie so gelegt, dass sie bei Null-Temperaturdifferenz
θ
2―θ
1 durch den der Grenz-Druckgrösse P
G (8
2) entsprechenden Wert läuft, d.h. es ist dann θ
1 = 8
2 und die vorgegebene Grenz-Druckgrösse direkt mit der gemessenen Druckgrösse vergleichbar.
[0047] In Figur 4 ist analog zu Figur 3 ein möglicher Aufbau der Korrektureinheit 15 dargestellt.
An einem ersten Verstärker 19 wird ein Differenzsignal entsprechend der Differenz
der Temperatur 8, bei der Dichteprüfung und der Temperatur 8
2, bei welcher die Grenz-Druckgrösse P
G vorgegeben wird, gebildet. Hierzu weist er eine Verstärkung von 1 auf und es wird
ihm ein der Temperatur 8
2 entsprechender Wert eingegeben. Das dieser Temperaturdifferenz (θ
2―θ
1) entsprechende Ausgangssignal wird einem weiteren Verstärkerkreis 21 zugeführt, dessen
Verstärkung der Charakteristiksteigung a entspricht. Da es hier erforderlich ist,
die Charakteristik so zu legen, dass sie durch den jeweils gemessenen Druckgrössenwert
p bei der Temperatur θ
1 durchläuft, wird das "Offset"-Signal des Verstärkerkreises 21 durch den Ausgang des
Drucksensors 5 von Figur 2 mit einem Signal entsprechend der gemessenen Druckgrösse
p (8
1) angesteuert. Somit erscheint am Ausgang des Verstärkerkreises 21 ein Signalwert,
der in Funktion der gemessenen Dichteprüfungstemperatur 8, auf einer Geraden läuft,
mit der Steigung a und der durch den jeweilig gemessenen Druckgrössenwert p (θ
1) läuft, bei 8
2 = θ
1.
[0048] In Figur 5 ist ein von den anhand der Figur 1 und 2 prinzipiell dargestellten Verfahren
abweichendes Verfahren dargestellt. Bei den Verfahren gemäss den Figuren 1 und 2 wird
die Temperatur θ
1 im Moment t, der Dichteprüfung gemessen bzw. in einem Zeitabschnitt vor oder nach
der Dichteprüfung, der bezüglich der Rascheit thermischer Veränderungen am Behältnis
irrelevant ist. Es ist nun in manchen Anwendungsfällen und abhängig von der für die
Dichteprüfung angewandten Technik oft anzustreben, die Temperaturmessung und die Dichteprüfung
zeitlich bzw. örtlich zu trennen. Wird dies vorgenommen, so ergibt die Temperaturmessung
am Behältnis nicht diejenige Temperatur, die bei der Dichteprüfung des Behältnisses
vorherrscht. Es muss somit unter Berücksichtigung der Zeitspanne zwischen Temperaturmessung
und Dichteprüfung grundsätzlich aus der Temperaturmessung am Anfang oder am Ende dieser
Zeitspanne auf die Behältnistemperatur am Ende bzw. am Anfang dieser Zeitspanne, d.h.
bei der Dichteprüfung geschlossen werden.
[0049] Das hierzu eingeschlagene Vorgehen ist in Figur 5 dargestellt. Wiederum wird das
Behältnis 1 mit einer prüfdruckgrösse Po beaufschlagt. Danach, nach einer beliebigen
Zeitspanne, wird im Zeitpunkt t
2 die Behältnistemperatur θ
B(t
2) mit einer Temperaturmessvorrichtung 31 gemessen, bezogen auf die Ausgangstemperatur
θ
a. An einer Identifikationseinheit 33 wird grundsätzlich das thermische Verhalten des
Behältnisses identifiziert oder berechnet, d.h. insbesondere dessen thermische Zeitkonstante
L
TH. Hierzu sind an der Identifikationseinheit 33 in noch zu beschreibender Art und Weise
Eingangsgrössen I einzugeben. Ist das thermische Verhalten mit der thermischen Zeitkonstanten
τ
TH gegeben, so wird diese Grösse zusammen mit der gemessenen Behältnistemperatur θ
B(t
2) einer Simulationseinheit 35 eingegeben. Durch Bekanntsein des Temperaturzustandes
entsprechend θ
B im Zeitpunkt t
2 und der thermischen Zeitkonstanten τ
TH bildet die Simulationseinheit 35 in der Zeit die elektrische Simulation des thermischen
Behältnisverhaltens, d.h. die Funktion:

[0050] Im dargestellten Beispiel liegt der Zeitpunkt der Temperaturmessung t
2 vor dem Zeitpunkt t, der Dichteprüfung. Somit kann die Simulation durch Realisation
einer exponentiell mit der thermischen Zeitkonstanten τ
TH abfallenden Funktion bewerkstelligt werden, die mit dem Anfangswert entsprechend
θ
B(t
2) bzw. θ
B)(t
2)―θ
u angeregt wird. Der der Behältnistemperatur bei der Dichteprüfung im Zeitpunkt t,
entsprechende Temperaturwert θ
B(t
1) wird durch Abtasten bzw. Abfragen des Ausgangssignals der Simulationseinheit 35
im Dichteprüfungszeitpunkt t, ermittelt. Dies wird durch die Abtasteinheit 37 realisiert,
die, ausgelöst durch einen Sensor 39, der das Stattfinden der Dichteprüfung detektiert,
dann den Ausgang der Simulationseinheit 35 abfrägt. Somit erscheint am Ausgang der
Abtasteinheit 37 ein Signal entsprechend: -

[0051] Somit wird aus einer vorgängigen Temperaturmessung im Zeitpunkt t
2 die Behältnistemperatur θ
B(t
1) bei der nachmaligen Dichteprüfung bestimmt. Mit diesem der Temperatur entsprechenden
Signal wird in Analogie zu den Ausführungen zu Figur 1 oder Figur 2, in Figur 5 in
Analogie zu Figur 1 dargestellt, in die Korrektureinheit 9 eingegangen, an deren Ausgang
die entsprechend der Temperaturdifferenz von Behältnistemperatur θ
B(t
1) bei Dichteprüfung und der Temperatur (82), bei der Grenz-Druckgrössen-Vorgabe korrigierte
GrenzDruckgrösse P
G(θ
B(t
1)) erscheint. Dieser Wert wird wiederum der Vergleichseinheit 13 zugeführt, zusammen
mit der gemessenen, für die Dichteprüfung relevanten Druckgrösse p(θ
B(t
1)), das Resultat des Vergleichs führt zur Selektion, ob das geprüfte Behältnis den
Dichteanforderungen genügt oder nicht.
[0052] Grundsätzlich ist es auch möglich, die Temperaturmessung nach der Dichteprüfung vorzunehmen
und in analoger Weise die gemessene Druckgrösse oder die vorgegebene Grenz-Druckgrösse
zu korrigieren, wobei dann die das thermische Behältnisverhalten simulierende Zeitfunktion
rückwärts ausgewertet werden muss, was nicht mehr durch Direktsimulation in der Zeit
erfolgen kann, sondern was nun rechnerisch erfolgen muss.
[0053] Für die Identifikation des thermischen Behältnisverhaltens ist es ausschlaggebend,
die thermische Zeitkonstante τ
TH zu finden bzw. zu kennen. Dies kann auf verschiedene Art und Weise erfolgen.
[0054] Gemäss Fig. 6 wird in einer ersten Variante hierzu eine eigentliche Identifikation
im Rahmen des beschriebenen Verfahrens ausgelassen. Hier wird das thermische Verhalten
des Behältnisses vorab an einem Prüfbehältnis ausgemessen und daraus die thermische
Zeitkonstante τ
TH bestimmt. Diese Grösse wird dann direkt der Simulationseinheit 35 eingegeben.
[0055] Gemäss Figur 7 kann anstelle einer experimentellen Bestimmung der thermischen Zeitkonstanten
τ
TH des Prüflings bzw. Behältnisses 1 letztere rechnerisch bestimmt werden. Dies hat
den Vorteil, dass die unter Umständen langwierige experimentelle Bestimmung der Zeitkonstanten
TTH wegfällt.
[0056] Allerdings müssen hierzu die mindestens in erster Näherung die thermische Zeitkonstante
TTH festlegenden Grössen bekannt sein, d.h. Wärmeübergangszahl a', spezifische Wärme
cp, Dimension L des Behältnisses. Diese die Zeitkonstante bestimmenden Parameter des
Behältnisses 1 und allenfalls seines Füllmediums werden in die nun als Recheneinheit
ausgebildete Identifikationseinheit 33
a eingegeben - Eingänge I von Figur 5 - die daraus die thermische Zeitkonstante
TTH ermittelt. Diese wird, wie in Figur 5 dargestellt, wiederum der Simulationseinheit
35 zugeführt. Es versteht sich von selbst, dass falls die Identifikation auf die hier
beschriebene Art und Weise rechnerisch erfolgt, auch die Simulation rechnerisch erfolgen
wird, ein Vorgehen, das sich unter Einsatz bekannter Mikroprozessorentechnik, unter
Berücksichtigung der Tatsache, dass mit denselben Rechenbausteinen noch weitere Steuer-,
Ueberwachungsund allenfalls Regelfunktionen ausgeführt werden können, in vielen Fällen
aufdrängen wird.
[0057] In Figur 8 ist auf einfache analoge Art und Weise dargestellt, wie eine "One line"-Identifikation
und Simulation für jeden zu prüfenden Behälter vorgenommen werden kann. Dabei ist
zu berücksichtigen, dass die thermischen Zeitkonstanten τ
TH nur in beschränktem Bereich von Behälter zu Behälter oder gar von Behältertyp zu
Behältertyp differieren.
[0058] Grundsätzlich werden hier bei der Temperaturmessung zwei Messungen vorgenommen, sei
dies mit ein und demselben Detektor durch sukzessives Abtasten oder durch zwei gestaffelt,
entlang einer Bewegungsbahn eines zu prüfenden Behältnisses 1 angebrachte Sensoren.
Aus Uebersichtsgründen ist in Figur 8 letzterwähnte Variante dargestellt. Das Behältnis
1 läuft auf seiner Fortbewegungsbahn, nachdem es mit Prüfdruck P
o beaufschlagt worden ist, erst an einer ersten Temperatursensoranordnung 31a vorbei.
Diese misst die Behältnistemperatur θ
B im Zeitpunkt t,. Das Ausgangssignal dieser Messanordnung 31
a wird einer Identifikations- und Simulationseinheit 33, 35 aufgeschaltet. Letztere
umfasst eine Mehrzahl von Kanälen 1 bis 4 etc. zwischen Eingängen E, und Ausgängen
A
1, E2 und A
2 etc. Der Ausgang der Anordnung 31
a wird im Zeitpunkt, zu welchem das Behältnis 1 ausgemessen wird, auf die Eingänge
E der Identifikations- und Simulationseinheit 33, 35 aufgeschaltet. Ein Schalter Sa
stellt schematisch dar, dass der Ausgang der Messanordnung 31
a im Zeitpunkt t
a auf besagte Eingänge E aufgeschaltet wird. Die Kanäle weisen je einen Funktionsgenerator
auf. Wie dargestellt, sind letztere höchst einfach aufgebaut und umfassen unter anderem
je ein Netzwerk mit Hochpass-Charakteristik, beispielsweise, wie dargestellt, RC-Glieder.
Jeder der Kanäle bzw. die ihm zugeordneten Funktionsgeneratoren sind fest auf gestaffelte
Zeitkonstanten
T,,
T2 etc. abgestimmt. Bei Anlegen des Ausgangssignals der Anordnung 31a an alle Kanäle
erscheinen an den Kanalausgängen A Funktionsverläufe entsprechend abfallender Exponentialfunktionen
mit den kanalspezifischen Zeitkonstanten
T und dem Anfangswert entsprechend dem Ausgangssignal der Anordnung 31
a zur Zeit t
a. Nach einer Zeitspanne, die nicht bekannt zu sein braucht und von der Vorschubgeschwindigkeit
des Behältnisses abhängig, läuft das Behältnis 1 an einer zweiten Temperaturmessanordnung
31
b vorbei, deren Ausgangssignal, wie mit dem Schalter S
b schematisch dargestellt, dann auf eine Anzahl von Komparatoren 35
1, 35
2, etc. aufgeschaltet wird, wobei jedem der Komparatoren 35 an einem zweiten Eingang
das Ausgangssignal eines der Kanäle aufgeschaltet ist. Somit vergleicht jeder der
Komparatoren 35 ein Signal, entsprechend der Behältnistemperatur im Zeitpunkt t
b mit einem Kanalausgangssignal im gleichen Zeitpunkt. Sind nun die Zeitkonstanten
der Kanäle
T, wie erwähnt, sukzessive gestaffelt, beispielsweise
Tl<
T2<
T3<
T4 etc., so sind die Kanalausgangssignale dementsprechend unterschiedlich stark abgefallen.
Somit wird der Vergleich an den Komparatoren zeigen, welcher Kanalausgangswert dem
Ausgangssignal der Temperaturmessanordnung 31
b am genausten entspricht. Bei Ueberprüfung aller Komparatorausgänge wird ein Komparatorpaar
gefunden werden, deren Ausgangssignale auf unterschiedlichen polaritäten liegen. Dies
ist beim dargestellten Beispiel zwischen den Komparatoren 35
2 und 35
3 der Fall, indem mit
* in den dargestellten Komparator-Charakteristiken deren Ausgangssignal angedeutet
ist. Die Abfrage der Komparatorausgangssignale erfolgt mittels einer Multiplexereinheit
37. Getaktet durch einen Taktgenerator 39, schaltet die Multiplexereinheit 37 sequentiell
einen Komparatorausgang nach dem anderen auf eine monostabile Einheit 41. Wird ein
Polaritätswechsel zwischen zwei sequentiell aufgeschalteten Komparatorausgängen detektiert,
so ergibt dies am Ausgang der Multiplexereinheit 37 eine Signalflanke, durch welche
die monostabile Einheit 41 ausgelöst wird und einen Ausgangsimpuls abgibt.
[0059] Gleichzeitig mit dem Takten der Multiplexereinheit 37 werden die Taktimpulse des
Generators 39 auf eine Zählereinheit 43 gegeben, welche die Impulse zählt und somit
identifziert, welcher der Komparatorausgänge jeweils durch die Multiplexereinheit
37 durchgeschaltet ist. Erscheint am Ausgang der monostabilen Einheit 41 der erwähnte
Impuls, so wird (nicht dargestellt) der Zähler 43 stillgesetzt. Den Kanälen ist je
ein Zählstand am Zähler 43 zugeordnet. Die Ausgänge der Identifikations- und Simulationseinheit
33, 35, A, sind über Umschalter S
u mit den zugeordneten Komparatoren 35 verbunden. Diese Umschalter S
u werden geöffnet, wenn der Zählstand an der Zählereinheit 43 dem kanalspezifischen
Zählstand entspricht und gleichzeitig die monostabile Einheit 41 einen Impuls abgibt,
was besagt, dass derjenige Kanal, bei dem dies zutrifft, dem thermischen Verhalten
des Behältnisses am genauesten entspricht. Somit wird mit Erscheinen des Impulses
am Ausgang der Einheit 41 über eine Decodierungseinheit 45 der entsprechende Umschalter
S
u des entsprechenden Kanals umgeschaltet, im dargestellten Fall somit der Umschalter
S
u am Kanal 3. Er schaltet das Ausgangssignal der Identifikations-und Simulationseinheit
auf eine Leitung 47 um, an welcher nun ein Signal anliegt, das in der Zeit dem thermischen
Verhalten des Behältnisses 1 entspricht. Erreicht nun das Behältnis 1 die Dichteprüfeinrichtung
im Zeitpunkt t
3, so wird dies, z.B. mit einem Positionsschalter 49 registriert, der dann einen Auslöseimpuls,
wie über eine monostabile Einheit 51, abgibt. Dieser Impuls schliesst einen Schalter
S(t
3) und schaltet die Leitung 47 auf die bereits anhand von Figur 1 beschriebene Korrektureinheit
9 auf. Dieses dann aufgeschaltete Signal entspricht der Behältnistemperatur θ
B im Zeitpunkt t
3, d.h. in dem für die Dichteprüfung signifikanten Zeitpunkt. Wie bereits beschrieben
wurde, wird an der Korrektureinheit 9, hier nicht mehr dargestellt, bei 8
2 vorgegebene Grenz-Druckgrösse p
G gemäss Figur 1 auf den relevanten Behältnistemperaturwert t, korrigiert, die korrigierte
Grenz-Druckgrösse P
G(θ
B(t
3)) wird, wie bereits beschrieben wurde, zusammen mit der gemessenen, dichterelevanten
Druckgrösse p(θ
B(t
3)) von Sensor 5, der Vergleichseinheit 13 zugeführt.
[0060] Somit wird bei dieser Schaltungsanordnung mit den Kanälen spezifischer Zeitkonstanten,
das thermische Verhalten des Behältnisses indentifiziert und simuliert. Es versteht
sich von selbst, dass die Identifikation auch durch Messung der Behältnistemperatur
in zwei Zeitpunkten entsprechend t
a und t
b erfolgen kann und die Identifikation durch Inbeziehungsetzen der gemessenen Temperaturwerte,
wie durch Quotientenbildung, erfolgen kann, aus welcher die Zeitkonstante resultiert.
Ist die Zeitkonstante
TTH gegeben, so erfolgt dann die Simulation durch Nachbildung einer Exponentialfunktion
mit einer der Messwerte entsprechenden Anregung und der gefundenen Zeitkonstanten
entsprechendem Abklingverhalten. Auch hier wird dann zu dem für die Dichteprüfung
relevanten Zeitpunkt die simulierte Zeitfunktion abgefragt, um daraus die Behältnistemperatur
bei der Dichteübung zu ermitteln. Es versteht sich von selbst, dass, falls die Druckgrössen
nicht direkt gemessen werden, sondern indirekt durch Messung physikalischer Grössen,
die in bekannter Art und Weise vom Druck abhängen, die Korrekturen auch an den tatsächlich
gemessenen Grössen erfolgen können, bei Berücksichtigung ihrer Abhängigkeit vom Druck
bzw. von der Temperatur.
[0061] Um die Genauigkeit der jeweiligen Temperaturmessungen an den Temperaturmessanordnungen
11 1 bzw. 31 zu erhöhen, werden letztere über vorgegebene Zeitabschnitte vorgenommen
und der Temperaturmittelwert über diese Zeitabschnitte als relevanter Messwert weiterverarbeitet.
Dies kann in bekannter Art und Weise durch Integration der Temperaturausgangssignale
der entsprechenden Anordnungen über eine vorgegebene Integrationszeit erfolgen, wie
durch einen analogen Integrator oder durch relativ hochfrequentes Abtasten der Temperaturausgangssignale
und anschliessende digitale Mittelwertsbildung über eine vorgegebene Anzahl abgetasteter
Signalwerte.
[0062] Im weiteren besteht ein Problem bei der Temperaturmessung darin, dass es schwierig
ist, eine für den Temperaturzustand der Behältnisse relevante Messung vorzunehmen,
unter Berücksichtigung, dass die Behältnistemperatur an unterschiedlichen Behältnisstellen
mitnichten gleich zu sein braucht. Dies wird dadurch berücksichtigt, dass mehrere
Temperaturfühler die Temperatur eines Behältnisses gleichzeitig abtasten und als relevanter
Behältnistemperaturwert der Mittelwert der Temperaturwerte aller Sensoren ermittelt
wird. Der hierzu zu betreibende Aufwand, insbesondere durch das Vorsehen mehrerer
Temperatursensoren, ist relativ gross. Dabei muss berücksichtigt werden, dass in den
meisten Anwendungsfällen die zu prüfenden Behältnisse nicht stationär sind bezüglich
eines Bezugssystems mit den Messanordnungen, sondern bei Durchlaufproduktion mit relativ
hoher Geschwindigkeit auf einer Bahn, entlang welcher die Temperatursensoren anzuordnen
sind, vorbeilaufen. Eine bevorzugte Anordnung eines Temperaturfühlers, wie eines pyroelektrischen
Detektors, ist in Figur 9 dargestellt. Entlang einer Bewegungsbahn X laufen mit der
Geschwindigkeit v Behältnisse 61, die noch nicht verschlossen sind. Ein pyroelektrischer
Detektor 63 ist im Bereich der Behältnisbewegungsbahn X so fixiert, dass die Behältnisöffnungen
65 an ihm vorbeilaufen. Es wurde nun gefunden, dass die thermische Strahlung im Innern
des Behältnisses 61 repräsentativ ist für den Mittelwert der Temperaturverteilung
entlang des ganzen Behältnisses. Somit wird die Temperatur dann gemessen, wenn ein
jeweiliges Behältnis 61 mit seiner Oeffnung 65 im Bereich der Sensibilitäts-Charakteristik
des pyroelektrischen Detektors 63 liegt. Wann dies der Fall ist, kann durch einen
separaten Positionsdetektor detektiert werden. Wesentlich einfacher ist es jedoch
auszunützen, dass, wie mit einer schematisch dargestellten Ausgangssignalfunktion
U (8) des Detektors 63 dargestellt, dessen Ausgangssignal sich dann, wenn eine Lücke
zwischen den Behältnissen 61 am Detektor 63 vorbeiläuft, weitgehend unabhängig von
der Umgebungstemperatur vom Ausgangssignal unterscheidet, wenn der Detektor 63 einer
Behältnisöffnung 65 gegenüberliegt. Somit wird das Ausgangssignal des Detektors 63
erst auf eine Komparatoreinheit 65 geschaltet, welcher ein Schwellwert k
o vorgegeben wird, wobei letzterer so gewählt wird, dass das Ausgangssignal des Detektors
63 ihn nur überschreitet, wenn eine Oeffnung 65 in seine Sensibilitäts-Charakteristik
einläuft. Mit dem Ausgang des Komparators 65 wird beispielsweise über eine monostabile
Einheit 67 oder über eine bistabile, die bei nachmaligem Wiederunterschreiten des
Schwellwertes k
o rückgesetzt wird, ein Schalter S
63 geschlossen, welcher das Ausgangssignal des Detektors 63 als dann repräsentativ für
die jeweilige Behältnistemperatur weiterschaltet, auf die anhand Figur 1 bis 8 dargestellten,
den Temperaturmessanordnungen nachgeschalteten Einrichtungen. Dieses Prinzip lässt
sich abrückend vom spezifischen Einsatz zur Messung von Behältnistemperaturen in vielen
anderen Technologien anwenden, wie bei der Bestimmung relevanter gemittelter Temperaturen
von Körpern generell, wie schematisch in Figur 10 dargestellt. Soll an einem Körper
70 eine für seinen Temperaturzustand bzw. seinen thermischen Energieinhalt relevante
Temperatur gemessen werden, wobeim allgemeinen Fall die Temperaturverteilung im Körper
70 dreidimensional unausgeglichen ist, so wird in den Körper eine Einformung 72 eingearbeitet
und die Wärmestrahlung S
TH aus der, einen schwarzen Körper ähnlich wirkenden, Einformung 72 mit einem Detektor
74, wie mit einem pyroelektrischen Detektor, der im unmittelbaren Bereich der Einnehmung
72 angebracht wird, gemessen. Damit erübrigt sich des öftern eine sehr aufwendige
Innenmessung der Temperatur an derartigen Körpern.
[0063] Mit der vorgeschlagenen Temperaturberücksichtigung bei der Dichteprüfung von Behältnissen
wird eine wesentliche Fehlergrösse bei bereits bekannten sehr genauen Dichteprüfungstechniken
eliminiert, womit die Genauigkeit der entsprechenden Systeme erst voll ausgenützt
werden kann.
1. Verfahren zur Dichteprüfung von Behältnissen, bei dem man ein Behältnis (1) unter
Druck (Po) setzt oder evakuiert und eine Druckgrösse misst, als Leckagemass-Indikation, und
wobei man eine Grenzdruckgrösse (pG) für den Entscheid, ob ein Behältnis als dicht oder als undicht gewertet wird, vorgibt
und man weiter, zeitlich von der Messung der Druckgrösse (p) verschoben, eine für
die dann vorherrschende Behältnistemperatur (θµ) signifikante Grösse misst und eine davon abgeleitete Grösse als Korrektur der gemessenen
Druckgrösse einsetzt, dadurch gekennzeichnet, dass man die Druckgrösse in einer Druckprüfstation
(3), die Temperatur oder Wärmestrahlung des Behältnisses hingegen entfernt von der
Prüfstation (3) misst, und das Behältnis (1) dabei in die Prüfstation (3) bewegt oder
von der Prüfstation hin zur Messung der Temperatur oder Wärmestrahlung, und aus der
gemessenen Temperatur (8B) oder Wärmestrahlung und der Zeitspanne (t1-t2) zwischen Druckgrössenmessung in der Prüfstation (3) und Temperatur bzw. Wärmestrahlungsmessung,
die gennanten Korrektur ermittelt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Korrektur an der
Grenzdruckgrösse (PG) oder an der gemessenen Druckgrösse (p) vornimmt.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man das
thermische Zeitverhalten des Behältnisses (1) bestimmt und daraus, der gemessenen
Temperatur (θB(t2)) oder Wärmestrahlung sowie der genannten Zeitspanne (tl-t2) , die Temperatur des Behaltnisses (θB(t1)) bei Messung der Druckgrösse (p) bestimmt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass man die
Temperatur des Behältnisses (OB(t1) bei Messung der Druckgrösse (p) berücksichtigt und für die Korrektur die Temperaturabhängigkeit
der Grenzdruckgrösse (pG(θB)) oder der gemessenen Druckgrösse (p) berücksichtigt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass man die Temperaturabhängigkeit
der Grenzdruckgrösse oder der gemessenen Druckgrösse in Funktion der unabhängigen
Variablen "Temperatur" abspeichert und mit der bestimmten Temperatur des Behältnisses
bei Messung der Druckgrösse (p) in die Funktion eingeht.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das thermische Zeitverhalten
des Behältnisses aus Messung mindestens einer Behältnistemperatur (8B) sowie rechnerischer Vorbestimmung der thermischen Behältnis-Zeitkonstanten (TTH), unter Berücksichtigung von die Zeitkonstante festlegenden Behältnis- und/oder Füllmediumsparametern
(a', L, cP) bestimmt.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das thermische Zeitverhalten
des Behältnisses experimentell bestimmt.
8. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass man das thermische Zeitverhalten
des Behältnisses aus zeitverschobenen Messungen von Behältnistemperaturen (8B(ta), θB(tb)) identifiziert, unter Berücksichtigung des Messungszeitabstandes.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmessung
durch Mittelung mehrerer Messungen über eine Messzeit durchgeführt wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass man die
Temperaturmessung durch Mittelung mehrerer Messungen an unterschiedlichen Behältnisstellen
durchführt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass man
vor der Druckgrössenmessung und vor einem Schliessen des Behältnisses, durch Messung
der thermischen Strahlung aus dem Behältnishohlraum, als Messung des integralen thermischen
Energiezustandes, die Wärme-Strahlungsmessung vornimmt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass man bei Relativbewegung
von Behältnis und Strahlungsmessanordnung (63), eine Aenderung der detektierten Strahlung
bei Einlaufen der Behältnisöffnung (65) in den Sensibilitätsbereich der Strahlungsmessanordnung
(63) als Kriterium dafür verwendet, wann diese Anordnung repräsentativ misst.
13. Dichteprüfeinrichtung für Behältnisse mit einer Prüfstation (3), worin eine für
eine Behältnisleckage signifikante Druckgrösse (p) gemessen wird, sowie mit einer
Messeinrichtung für eine für die Behältnistemperatur (68) signifikante Grösse, wobei die gemessene Druckgrösse, unter Berücksichtigung der
für die Behältnistemperatur signifikanten Grösse mit einer Grenzdruckgrösse verglichen
(13) wird, für einen Entscheid, ob ein Behältnis dicht oder undicht ist, dadurch gekennzeichnet,
dass die Messeinrichtung (31) für die signifikante Grösse eine von der Prüfstation
(3) entfernt angeordnete Temperatur- oder Wärmestrahlungsmesseinrichtung (31, 63)
ist.
14. Einrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung
ausgangsseitig mit einem Eingang einer Korrektureinheit (9, 15) verbunden ist, an
deren Ausgang ein Signal in Abhängigkeit des Signals am Eingang erscheint, wobei vorzugsweise
der Ausgang der Korrektureinheit (9, 15) auf einen Eingang einer Vergleichseinheit
(13) geführt ist, mit einem zweiten Eingang, welch letzterem ein weiteres Signal zugeführt
wird, das der gemessenen, für die Behältnisleckage repräsentativen Druckgrösse (p)
entspricht.
15. Einrichtung nach- Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrektureinheit
(9, 15) eine Recheneinheit umfasst.
16. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Ausgang der Messeinrichtung
(31) auf einen Eingang einer Zeitfunktionseinheit (35) geführt ist, dass ein Schaltorgang
(39) vorgesehen ist, welches die Vornahme der Dichteprüfung anzeigt, wobei das Schaltorgan
(39) dann das Auslesen des Ausgangssignals der Zeitfunktionseinheit ansteuert (37)
und das Ausgangssignal der Zeitfunktionseinheit (35), der Behältnistemperatur bei
Auslösen des Schaltorgans (39) entsprechend, auf den Eingang der Korrektureinheit
(9) geführt ist.
17. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeitfunktionseinheit
eine Recheneinheit (33.) umfasst mit einer Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Behältnis-
und Füllmediums- Parametern (a', L, cp), und dass sie die thermische Zeitkonstante
(TTH) des Behältnisses berechnet und vorzugsweise, mindestens bei Auslösen des Schaltorgans
(39), aus dem Signal am Eingang der Zeitfunktionseinheit als Anfangswert und, die
Zeitkonstante (TTH), den Wert einer Zeitfunktion im Zeitpunkt des Auslösens des Schaltorgans berechnet
und ausgibt.
18. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung
(31a, b) zu mindestens zwei Zeitpunkten (t., tb) einen Messwert (θB(ta), θ8(tb)) ausgibt, und dass die Zeitfunktions einheit (33, 35) aus den Messwerten und der
Zeitdifferenz ihres Auftretens (t,-t2), das thermische Zeitverhalten des Behältnisses identifiziert, insbesondere dessen
Zeitkonstante (TTH) und dieses Verhalten mit mindestens einem Temperatur-Messwert (θ8/ta)) als Stützwert simuliert, und dass ein Ausgang der Zeitfunktionseinheit, durch das
Schaltorgan (39) auf die Korrektureinheit (a) geschaltet wird, mit einem dann für
die Behältnistemperatur bei der Dichteprüfung in der Prüfstation repräsentativen Signal-Wert.
19. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die
Messeinrichtung (31, 63) sequentiell mehrere Messungen vornimmt und ihr eine Zeitmittelwertseinheit
nachgeschaltet ist.
20. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die
Temperaturmessanordnung mehrere Temperatursensoren umfasst, deren Ausgänge einer Mittelwertseinheit
zugeführt sind.
21. Einrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die
Messeinrichtung mindestens einen Strahlungssensor (63) umfasst, der so relativ zum
Behältnis (X) angeordnet ist, dass dessen Oeffnung (65) in seinem Sensibilitätsbereich
liegt, und dass vorzugsweise ein Positionsdetektor (65) vorgesehen ist, der den Sensorausgang
dann als temperaturrepräsentatives Signal weiterleitet, wenn die Behältnisöffnung
(65) im Sensibilitätsbereich des Sensors liegt.
22. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Positionsdetektor
durch den Sensor (63) selbst gebildet ist, dem eine Schwellwerteinheit (65) nachgeschaltet
ist, die den Sensorausgang dann weiterleitet (S63), wenn das Sensorausgangssignal ihren Schwellwert (Ka) erreicht.
1. Procédé de contrôle d'étanchéité de récipients, dans lequel on met un récipient
(1) sous pression (po) ou sous vide et on mesure une valeur de la pression comme indication de l'ampleur
d'une fuite, et dans lequel on prescrit une valeur limite de pression (pG) pour décider si un récipient doit être considéré comme étanche ou non étanche, et
on mesure, avec un décalage dans le temps par rapport à la mesure de la valeur (p)
de la pression, une valeur significative de la température (θB) du récipient et on utilise une valeur qui en dérive, pour la correction de la valeur
mesurée de la pression, caractérisé par le fait que l'on mesure la valeur de la pression
dans une station (3) de contrôle par pression et que par contre on mesure la température
ou le rayonnement thermique du récipient en un point éloigné de la station de contrôle
(3), et par le fait que l'on déplace le récipient (1) dans la station de contrôle
(3) ou bien, depuis la station de contrôle pour la mesure de la température ou du
rayonnement thermique, et qu'à partir de la température mesurée (θB) ou du rayonnement thermique mesuré et de l'intervalle de temps (tl-t2) qui s'écoule entre la mesure de la valeur de pression dans la station de contrôle
(3) et la mesure de la température ou du rayonnement thermique, on établit la correction
mentionnée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on procède à la correction
sur la valeur limite (PG) de la pression ou sur la valeur mesurée (p) de la pression.
3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'on
détermine le comportement thermique, dans le temps, du récipient (1) et qu'à partir
de ce comportement, de la température (θB(t2)) ou du rayonnement thermique mesuré ainsi que de l'intervalle de temps (tl-t2) mentionné, on détermine la température du récipient (θB(t1)) lors de la mesure de la valeur (p) de la pression.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'on
prend en compte la température du récipient (θB(t1)) lors de la mesure de la valeur (p) de la pression et que, pour la correction, on
prend en compte la dépendance vis-à-vis de la température, de la valeur limite (PG(6B)) de la pression ou de la valeur mesurée (p) de la pression.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'on mémorise, en
tant que fonction de la variable indépendante "température", la relation de dépendance
de la valeur limite de la pression ou de la valeur mesurée de la pression, vis-à-vis
de la température, et que l'on entre avec la température déterminée du récipient lors
de la mesure de la valeur de la pression (p) dans cette relation.
6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on détermine le
comportement thermique, dans le temps, du récipient à partir de la mesure d'au moins
une température du récipient (θµ) ainsi qu'à partir d'une prédétermination, par le calcul, de la consttante de temps
thermique (TTH) du récipient, en tenant compte de paramètres (a', L, cP) du récipient et/ou du fluide de remplissage, qui définissent la constante de temps.
7. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on détermine expérimentalement
le comportement thermique, dans le temps, du récipient.
8. Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'on identifie le
comportement thermique, dans le temps, du récipient à partir de mesures, décalées
dans le temps, de températures du récipient (θB(ta), θB(tb)), en tenant compte des intervalles de temps entre les mesures.
9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'on
procède à la mesure de la température en prenant la moyenne de plusieurs mesures sur
une certaine durée de mesure.
10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que l'on
procède à la mesure de la température en prenant la moyenne de plusieurs mesures en
des endroits différents du récipient.
11. Procédé selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par le fait que l'on
procède à la mesure du rayonnement thermique, avant de mesurer la valeur de la pression
et avant de fermer le récipient, en mesurant le rayonnement thermique provenant de
l'espace creux du récipient, en tant que mesure de l'état intégral de l'énergie thermique.
12. Procédé selon la revendication 11, caractérisé par le fait que lors d'un mouvement
relatif entre le récipient et le dispositif (63) de mesure du rayonnement, on utilise
une variation du rayonnement détecté, au moment où l'ouverture (65) du récipient passe
dans la zone de sensibilité du dispositif (63) de mesure du rayonnement, comme critère
permettant de savoir à quel instant ce dispositif effectue une mesure représentative.
13. Dispositif de contrôle d'étanchéité pour récipients, comportant une station de
contrôle (3), dans laquelle est mesurée une valeur (p) de pression indicatrice d'une
fuite du récipient, ainsi qu'un appareil de mesure d'une valeur indicatrice de la
température (θµ) du récipient étant précisé que l'on compare la valeur de la pression mesurée, en
tenant compte de la valeur indicatrice de la température du récipient, à une valeur
limite de la pression, pour décider si un récipient est étanche ou non étanche, caractérisé
par le fait que l'appareil de mesure (31) de la valeur indicatrice est un appareil
(31, 63) de mesure de la température ou du rayonnement thermique, disposé à distance
de la station de contrôle (3).
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé par le fait que l'appareil de
mesure est, côté sortie, relié à une entrée d'une unité de correction (9, 15) à la
sortie de laquelle apparaît un signal qui est fonction du signal présent à l'entrée,
étant précisé que, de préférence, la sortie de l'unité de correction (9, 15) est amenée
à une entrée d'une unité de comparaison (13) présentant une seconde entrée sur laquelle
est appliquée un autre signal qui correspond à la valeur mesurée de la pression (p),
représentative de la fuite du récipient.
15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé par le fait que l'unité de correction
(9, 15) comprend une unité de calcul.
16. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé par le fait qu'une sortie de
l'appareil de mesure (31) est amenée à une entrée d'une unité (35) de fonction temporelle,
par le fait qu'il est prévu un organe de commutation (39) qui indique que l'on procède
au contrôle d'étanchéité, étant précisé que l'organe de commutation (39) commande
alors (37) la lecture du signal de sortie de l'unité de fonction temporelle et que
le signal de sortie de l'unité (35) de fonction temporelle est amené à l'entrée de
l'unité de correction (9) conformément à la température du récipient lors du déclenchement
de l'organe de commutation (39).
17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé par le fait que l'unité de fonction
temporelle comprend une unité de calcul (33a) avec un organe d'entrée pour introduire
des paramètres (a', L, cp) du récipient et du fluide de remplissage, et par le fait
que cette unité de fonction temporelle calcule la constante de temps thermique (TTH) du récipient et de préférence, au moins lors du déclenchement de l'organe de commutation
(39), elle calcule et émet, à partir du signal présent à l'entrée de l'unité de fonction
temporelle, utilisé comme valeur de départ, de la constante de temps (TTH), la valeur d'une fonction temporelle à l'instant du déclenchement de l'organe de
commutation.
18. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé par le fait que l'appareil de
mesure (31a, b) émet à au moins deux instants (tb, tb) une valeur de mesure(θB(ta), 63 (tb)), et par le fait que l'unité (33, 35) de fonction temporelle, à partir des valeurs
de mesure et du temps écoulé entre leurs apparitions (t, t2), identifie le comportement thermique, dans le temps, du récipient, en particulier
sa constante de temps (TTH) et simule ce comportement avec au moins une valeur de mesure de la température (θB(ta)) comme valeur de base, et par a le fait que, par l'organe de commutation (39), une
sortie de l'unité de fonction temporelle est commutée sur l'unité de correction (9),
avec une valeur du signal qui est alors représentative de la température du récipient
lors du contrôle d'étanchéité dans la station de contrôle.
19. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 18, caractérisé par le fait que
l'appareil de mesure (31, 63) procède à une séquence de plusieurs mesures et qu'une
unité de calcul de la moyenne dans le temps est connectée en aval de cet appareil
de mesure.
20. Appareil selon l'une des revendications 13 à 19, caractérisé par le fait que l'appareil
de mesure de température comporte plusieurs capteurs de température dont les signaux
de sortie sont amenés à une unité de calcul de moyenne.
21. Dispositif selon l'une des revendications 13 à 20, caractérisé par le fait que
l'appareil de mesure comporte au moins un capteur de rayonnement (63) qui est disposé,
par rapport au récipient (X), de façon telle que l'ouverture (65) de ce récipient
se trouve dans la zone de sensibilité dudit capteur, et par le fait qu'il est prévu
de préférence un détecteur de position (65) qui transmet alors le signal de sortie
du capteur en tant que signal représentatif de la température, lorsque l'ouverture
(65) du récipient se trouve dans la zone de sensibilité du capteur.
22. Dispositif selon la revendication 21, caractérisé par le fait que le détecteur
de position est constitué par le capteur (63) lui-même, en aval duquel est connectée
une unité (65) qui définit une valeur de seuil et qui trasmet (S63) le signal de sortie du capteur lorsque le signal de sortie du capteur atteint sa
valeur de seuil (Ka),
1. Process for the leakage-testing of containers, in which a container (1) is placed
under pressure (p.) or is evacuated, and a pressure value is measured as an indication
of the degree of leakage, whereby a specified limit pressure value (pG) is preselected to decide whether a container is tight or leaky and, furthermore,
a value which is significant to the prevailing temperature of the container (68) is measured at a time different from that of the measurement of the pressure value
(p) and a value derived therefrom is used as a correction for the measured pressure
value, characterised in that, the pressure value is measured in a pressure-test station
(3) and the temperature or thermal radiation of the container is measured distant
from the test station (3) and the container (1) is moved into the test station or
away from the test station to measure the temperature or thermal radiation and said
correction is determined from the measured temperature (θµ) or thermal radiation and the time interval (t,-t2) between the measurement of the pressure value in the test station (3) and the measurement
of the temperature or thermal radiation.
2. Process according to claim 1, characterised in that, the correction is applied
to the limit pressure value (pG) or to the measured pressure value (p).
3. Process according to any of claims 1 or 2, characterised in that, the thermal time
response of the container (1) is determined and the temperature of the container (θB(t1)) during measurement of the pressure value (p) is determined from the measured temperature
(θB(t2)) or thermal radiation, the time interval (t,-t2) and said thermal time response.
4. Process according to any of claims 1 to 3, characterised in that, the temperature
of the container (θB(t1)) at the measurement of the pressure value (p) is taken into account and that for
correction, the temperature-dependency of the limit pressure value (PG(θB)) or of the measured pressure value (p) is taken into account.
5. Process according to claim 4, characterised in that, the temperature-dependency
of the limit pressure value or of the measured pressure value is stored as a function
of the independent variable "temperature" and the determined temperature of the container
at measurement of said pressure value is entered into said function.
6. Process according to claim 3, characterised in that, the thermal time response
of the container is determined from the measurement of at least one container temperature
(8B) and from prior calculation of the thermal time-constant of the container (T TH), taking into consideration container and/or filling medium parameters which determine
the time constant (a', L, cp).
7. Process according to claim 3, characterised in that, the thermal time response
of the container is determined by experiment.
8. Process according to claim 3, characterised in that, the thermal time response
of the container is identified from timed measurements of container temperatures (8B(ta), 8B(tb)), taking into consideration the time intervals between measurements.
9. Process according to any of claims 1 to 7, characterised in that, the temperature
measurement is effected by averaging several measurements over a measurement period.
10. Process according to any of claims 1 to 9, characterised in that, the temperature
measurement is effected by averaging several measurements on different points of the
container.
11. Process according to any of claims 1 to 10, characterised in that, as a measurement
of the integral thermal energy state, the thermal radiation is measured prior to the
pressure value measurement and before the container is closed, by measuring the thermal
radiation from the hollow space of the container.
12. Process according to claim 11, characterised in that, at relative movement between
container and radiation-measuring arrangement (63), a variation in the radiation which
is detected when the opening of the container (65) enters the sensitivity range of
the radiation-measuring arrangement (63) is used as a criterion as to when this arrangement
carries out a significant measurement.
13. Leakage-testing device for containers with a test station (3), in which a pressure
value (p) significant for a leak in the container is measured, and with a device for
measuring a variable significant for the container temperature (88), whereby the measured pressure value is compared to a limit pressure value (13),
taking into consideration the variable significant for the container temperature,
so as to decide whether a container is tight or leaky, characterised in that, the
measuring device (31) for the significant variable is a temperature or thermal radiation-measuring
device (31, 63) placed distant from the test station (3).
14. Device according to claim 13, characterised in that, the output of the measuring
device is connected to an input of a correction unit (9,15) at whose output a signal
appears in dependency from the signal at the input, whereby the output of the correction
unit (9, 15) is preferably fed to one input of a comparator unit (13), with a second
input to which a further signal is fed, which corresponds to the measured pressure
value (p) representative for the leakage of the container.
15. Device according to claim 14, characterised in that, the correction unit (9, 15)
comprises a data processor unit.
16, Device according to claim 14, characterised in that, one output of the measuring
device (31) is fed to one input of a time-function unit (35), that a switching device
(39) is provided, which indicates the implementation of the leakage test, whereby
the switching device (39) then controls (37) the reading of the output of the time-function
unit, and the output signal of the time-function unit (35), corresponding to the temperature
of the container when the switching device (39) is triggered, is fed to the input
of the correction unit (9).
17. Device according to claim 16, characterised in that, the time-function unit comprises
a data processor unit (33a) with an input device for entering container and filling
medium parameters (a', L, cp), and that it computes the thermal time-constant (TTH) of the container and preferably, and at least when the switching device (39) is
triggered, computes from the signal at the input of the time-function unit as an initial
value and from the time constant (TTH) the value of a time function at the moment of triggering the switching device, and
outputs it.
18. Device according to claim 16, characterised in that, the measuring device (31a,
b) outputs a measured value (θB(tb)), θB(tb)) at at least two instants (tb, tb), and that the time-function unit (33, 35) identifies the time response of the container
from the measured values and the time-difference between their occurrence (t, t2), and particularly the time-constant (TTH) of said container and simulates this response by means of at least one measured
temperature value (6B(tb)) as base value, and that one output of the time-function unit is connected to the
correction unit (a) by the switching device (39) with a signal value representing
the temperature of the container at the leakage test in the test station.
19. Device according to claims 13 to 18, characterised in that, the measuring device
(31, 63) sequentially carries out several measurements and that a time-averaging unit
is connected in series with it.
20. Device according to any of claims 13 to 19, characterised in that, the temperature
measuring device comprises several temperature sensors, whose outputs are fed to an
averaging unit.
21. Device according to any of claims 13 to 20, characterised in that, the measuring
device comprises at least one radiation sensor (63) that is placed in relation to
the container (X) so that the opening (65) of the latter lies within its sensitivity
range, and that preferably a position detector (65) is provided that passes the output
of the sensor in the form of a signal representing the temperature then, when the
opening of the container (65) lies within the sensitivity range of the sensor.
22. Device according to claim 21, characterised in that, the position detector is
formed by the sensor (63) itself to which a threshold detector (65) is connected in
series, which passes the sensor output (S63) then, when the sensor output signal reaches its threshold value (Ko).